글로벌 세계 대백과사전/생물II·식물·관찰/식물의 생리와 발생/종자식물의 수정과 발생/겉씨식물의 수정

겉씨식물의 세대교번형은 기본적으로 속씨식물의 세대 교번과 다를 바가 없다. 즉, 속씨식물과 같이 밑씨 안에 배낭이 만들어지고, 꽃가루 주머니 안에 꽃가루가 만들어지지만, 속씨식물에 비하면 이들 배우체는 더욱 복잡한 발달 단계에 있다.

또한 겉씨식물의 밑씨는 씨방에 싸여 있지 않고 겉으로 드러나 있기 때문에 수분, 즉 가루받이는 꽃가루가 직접 밑씨 구멍(주공)에 들어감으로써 이루어진다.

겉씨식물에서의 배낭 형성 과정을 보면 다음과 같다. 즉, 밑씨 속의 배낭 모세포(대포자 모세포)는 감수 분열로 4개의 세포를 만들며, 이 중 3개는 퇴화하고 하나만 남아 생장하여 배낭 세포로 되는데, 이것은 계속 핵분열을 되풀이하여 많은 핵을 만든다.

대부분의 겉씨식물은 이 많은 핵 중에서 위쪽에 위치한 것 2개만이 장란기가 되어, 그 속에 1개씩의 난세포(n)를 지니며, 나머지 핵은 배젖 세포로 된다.

따라서 겉씨식물의 배젖은 수정 전에 이미 만들어지므로 배젖 세포의 핵상(염색체수)은 n이다. 여기에서의 배젖도 속씨식물에서와 마찬가지로 양분을 저장하는 역할을 한다.

한편, 꽃가루 주머니 안에서는 1개의 모세포로부터 감수 분열로 생긴 4개의 소포자가 4개의 꽃가루로 된다.

이와 같이 꽃가루가 형성되는 방법은 식물의 종류에 따라 다소 차이가 있다. 예를 들어, 은행나무의 소포자는 첫번째 분열로 크고 작은 2개의 세포가 되며, 이 중 작은 세포는 한번 더 분열하여 2개가 되는데 후에 맨 바깥쪽 세포는 퇴화한다. 나머지 큰 세포는 분열하여 꽃가루관 세포와 생식 세포가 된다.

이와 같이 만들어진 꽃가루는 대부분 바람에 의하여 암꽃까지 운반되어, 주공을 통해 꽃가루실로 들어간 후 발아하여 꽃가루관을 낸다.

은행나무에서는 4월경에 수분이 일어나게 되면, 꽃가루실 안에서 꽃가루관이 자라 주심의 조직 안으로 들어가 9월경에 수정이 될 때까지 길러지게 된다.

그러나 소철의 경우는 6-7월에 수분이 일어나 9-10월에 수정이 이루어지게 되며, 소나무의 경우는 5월에 수분하여 이듬해 6월경에 수정이 이루어진다. 이 기간 동안 은행나무와 소철은 꽃가루관 내에 2개의 정자를 형성하며, 소나무류는 2개의 정핵을 형성한다. 이와 같이 생식 세포가 모두 만들어진 후에는 수정이 일어나게 된다.

은행나무와 소철의 수정의 경우 정자는 꽃가루관실의 액체 속을 헤엄쳐서 배낭에 도달하여 장란기 속의 2개의 난세포와 각각 수정한다. 그러나 수정란 중에서 발육하여 배가 되는 것은 1개뿐이고 다른 하나는 퇴화한다.

한편, 소나무의 경우는 정핵이 꽃가루관에 의해 운반되어 배낭에 도달하고, 장란기 속의 2개의 난세포와 각각 수정한다. 그러나 이것도 수정란 중에서 발육하여 배로 되는 것은 1개뿐이다. 이와 같이 겉씨식물은 속씨식물과 달리 중복 수정을 하지 않는다.